(57)【要約】      （修正有）【課題】逆浸透法を利用した、ランニングコストの廉価な海水から清水を得る方法を提供する。【解決手段】逆浸透膜法に使用するタ−ビンポンプに替えて、深度５００メ−トル以上の海中にあって、海水の持つ大自然の高圧を利用して、海水から清水を得た後、深海から得られた清水を海面上に移送する為に、通常のポンプは使用せずに、採取した清水の持つ浮力を利用することにより、僅かなエネルギ−でこの清水を深海から海面上に浮上させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水から清水を得る方法として、現在は高圧を発生するタ−ビンポンプを使用して逆浸透膜装置に海水を送っているが、これに替えて、高深度において海水の持つ大自然の高圧力を利用して、清水を得る方法に関する。
【請求項２】
このようにして深海で採取した清水を海面上に移送する為、通常のポンプは使用せずに採取した清水の持つ浮力を利用して、ごく少ないエネルギ−によって、潜水艦方式、ポン・ツウ方式、カウンタ−ウエイト方式、碇方式等を使用する事。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は主として、海水から清水を得る装置に関する。
【背景分野】
【０００２】  ２１世紀に入り、世界各地で水飢饉が多くなり、清水の確保が多くの国々にとって、重要な課題になっている。
【０００３】  地球表面面積の約３分の２は海面であり、海水の総量は全ての水の総量約１００京トンの中の約９７．５％が海水によって占められている。それ故、無尽蔵ともいえる、この海水から清水を安価に得られるならば、問題の大部分は解決出来る。
【背景技術】
【先行技術文献】
【非特許文献】
【非特許文献】通商産業省  外郭団体  財団法人  造水促進センタ−  刊行物  平成７年４月刊行  日刊工業新聞社  刊行  水処理膜。
【０００４】  従来、海水から清水を得る方法としては、次のような方法が提案され、実際に実用化されてきた。順を追って記すと、蒸発法、冷凍法、イオン交換樹脂法、イオン交換膜による電気透析法、逆浸透膜法等がある。【０００５】    現在は最後に挙げた逆浸透膜法がランニングコストの点からして有利なので、これが主流となっている。本発明は主として、この逆浸透膜法を基にして、この方法の基本を改良して、廉価に清水を得る方法に関する。【０００６】  この逆浸透膜法は特殊な膜を持つ装置内に高圧タ−ビンポンプで海水を送り込み、清水を得る事にある。そして此のポンプの圧力は現在の所、５．５ＭＰａから６．８ＭＰａ程度を必要としている。【０００７】  そして通常この清水プラントは陸上に設置されていて、海水は近くの海岸から採取している。【０００８】  従って、ランニングコストの大部分はこの高圧タ−ビンポンプを駆動する為の電力代である。そして文献によれば、１立方メ−トルの清水を得る為に必要とされる電力は５．２ｋＷから５．４ｋＷ程度である。そして、その為の経費は沖縄県海水淡水化センタ−での造水コストは１立方メ−トル当たり、１７０円であった。【０００９】  それ故、この高圧タ−ビンポンプの必要性がなくなれば、ランニングコストは大幅に削減が出来、海水から清水が廉価に得られる事となる。本発明はこの方法についてなされたものである。
【発明の概要】
【発明の解決しようとする課題】
【００１０】  海水の比重は水域によって多少の差はあるが、１．０２から１．０３の範囲にある。
そして、海水の圧力は水深によって異なる。当然の事ながら、深度が大となると、圧力も大になる。本発明の要点は海水が持つ大自然の圧力を高圧タ−ビンポンプに替えて、逆浸透膜用のエネルギ−源として活用しようとするものである。従ってこの目的の為の電力代は不要になり、生産コストは大幅に削減できる。
【００１１】  海水中にあって５．５ＭＰａから６．８ＭＰａ以上の圧力のある箇所は少なくとも、深度５００ｍ以上の深海である。しかし、海水中にある物体は全ての方向から圧力を受けるから、このまヽでは逆浸透を行う為の一方向には進まない。それ故、逆浸透膜装置の入り口と出口との圧力差を５ＭＰａ以上の圧力差があるようにする必要がある。
【課題を解決する為の手段】
【００１２】  この目的を達成する為の一方法は幾つかあろうが、  一方法として、図面（１）に示すように、清水タンク（１）は５ＭＰａ以上の圧力にたえるような構造を持ち、且又、その上部の空隙部は大気圧と同じにするために、その一端は常に大気中に開放する為の装置（２）を持つ。
【００１３】  高圧タ−ビンポンプに替えて、海水の持つ自然エネルギ−を利用して逆浸透膜法によって、清水を得る方法について述べた。問題はこのようにして採取した清水をどのようにして、海面上に移送するかである。ポンプを使用して海面上に送り上げるのでは、その為に使用するエネルギ−は在来の方法と大差がなくなってしまうので、この方法も選択肢の一つとして残すが、通常のポンプを使用しないで、深度の大きい海中から、海面上に清水を持ち上げる方法について、幾つかの方法について述べる。そして、この事が逆浸透膜装置を駆動するエネルギ−を大自然の持つエネルギ−に替えるのと同じ程度の重要さを持つのである。
【００１４】  アルキメデスの原理によれば、『液体中にある物体はその物体の排除した液体の重さだけ軽くなる』とある。そこでこの原理を利用した幾つかの方法について述べる。
そして、この時、［０００９］項に述べた海水と清水との比重差が重要な意味を持つ事となる。
【００１５】  潜水艦方式。清水タンクを多数の区画に分割して、沈降の場合は海水を入れて沈降する、沈降後は各区画内の海水と清水とを順次入れ替え、バラストタンク内に圧搾空気を吹き込み浮上する。
【００１６】  ポン・ツ−ン方式。この方式は前項で述べた潜水艦方式と基本原理は同じであるが、装置ははるかに簡略化できる。清水タンクの周辺部に機械的強度の大きい浮き袋を用意し、浮上の時は浮き袋に圧搾空気を吹き込んで、浮上する。装置が簡単な為、製作費を大幅に節減できる。このポン・ツ−ン方式は現代でも沈没船の引上げや、海底にある物体の引上げ用に応用されている。
【００１７】  カウンタ−・ウエイト方式。清水タンクの底部に重量物を取り付け、沈降して所定の深度に達したならば、、重量物の取り付けをしてあるワイヤ−を緩めて、重量物を海底に沈める。従って清水タンクを含む装置は海中で宙吊り状態になる。浮上時には重量物を留めているワイヤ−を更に緩めると、装置全体が浮上する。再度沈降の場合はカウンタ−・ウエイトを巻取り、装置に重量をかけて沈降する。従って、この方法を採用する時の海底深度はあまり大きくない事が望ましい。
【００１８】  錨方式。前項に於いて述べたカウンタ−・ウエイト方式に似た方式として、この錨方式がある。この方式は海底の一部に重量の大きな錨を投下としておき、この錨と装置を鎖又はワイヤ−によって繋ぎ、この連結を解除又は巻取する事によって、装置の浮上と沈降を行う。
【００１９】  以上４方式の目的を容易にする為、海面上には吊り上げ用のタンク又は筏を補助的に用意する事もありうる。
【００２０】  海面上に浮上させた清水は海面上の別なタンクに移送するのもよく、或いは地上にある別な固定タンクに移送するのもよい。この場合でも高低差が少ないので、エネルギ−の費用は僅かで済む。
【発明の効果】
【００２１】  本発明により海水から清水を得る方法は先に述べたように、高圧のタ−ビンポンプを駆動する為の電力代が不要になるだけでなく、次に述べるような副次的な利点がある。
【００２２】  艦船用に使用する逆浸透膜の清水採取法を除けば、現在ある逆浸透膜装置の殆どは陸上に於いて運用されている。この際に直面する問題は、発生した高濃度の海水をどのようにして処理するかである。しかし、本方法は全ての作業を海中又は海上で行うので、自然環境を悪化させるおそれは少ない。
【００２３】  膜上に推積する濁質の物質について言えば、植物性プランクトンと動物性プランクトンが考えられる。しかし、一般に深度１００メ−トル以上の深海では太陽光が到達しないので、植物性プランクトンは存在しない事が知られている、すると、その結果この植物性プランクトンを餌にして繁殖する動物性プランクトンも同時に存在しない事になる。
このようにして、海面下１００メ−トル以上の深海ではこれらのプランクトンの絶対量は極めて少なくなり、逆浸透膜の保守管理が極めて容易となる。その為、管理費も少なくなる。
【００２４】  本方法は清水生産工程の全てを海中又は海上で行うので、不動産取得の為の費用およびプラント建設費が不要となる。文献によれば１日あたり、４万立方メ−トルの清水を得る為に３４７億円の事業費を使用しているが、この費用の大部分は削減可能となる。
【００２５】  本方法は公海上で運用する事も可能なので、海岸を持たない内陸国家でも運用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本考案による深海に於ける、海水から清水を得る方法の概念図であり、潜水艦方式を示す。
【図２】  図２は潜水艦方式の断面図を示す。
【産業上の利用可能性】  一般的に清水というと大部分の人々は反射的に飲料水を想像するが、量的に言えば人類が直接飲料水として使用する量はごく僅かである。質を別にすれば、その大部分は灌漑用として、大量の清水が必要とされ、牧畜用にも使用される。この他鉄鋼の生産、重化学工業にも極めて大量の清水が必要とされる。この外、製紙、石油化学、繊維工業等の産業用に使用する清水にも広く使用可能である。
【図１】
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【図２】
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